Quel chauffage au sol choisir ?

Comment fonctionne un plancher chauffant ?

Le fonctionnement d'un plancher chauffant repose sur le principe du rayonnement thermique pour diffuser de la chaleur de manière uniforme dans une pièce. Il existe deux principales technologies de plancher chauffant : le plancher chauffant hydraulique et le plancher chauffant électrique.

1. Plancher chauffant hydraulique : Dans ce système, la chaleur est produite par un fluide caloporteur qui circule à travers des tuyaux intégrés dans le sol. Ce fluide est chauffé par une chaudière ou une pompe à chaleur. Lorsque le fluide chaud circule dans les tuyaux, il transmet la chaleur au sol, qui à son tour la diffuse dans la pièce par rayonnement.
2. Plancher chauffant électrique : Contrairement au système hydraulique, le chauffage électrique utilise un câble chauffant installé sur un isolant thermique et recouvert d'une chape en béton. L'électricité alimente le câble chauffant, qui génère de la chaleur. Cette chaleur est transférée au sol et rayonnée dans la pièce pour chauffer l'espace.

Alors que la température du fluide caloporteur circulant dans les tuyaux d’un plancher chauffant hydraulique reste limitée à 50°C, celle observée au sol doit impérativement rester inférieure à 28°C, conformément à la norme française (NF) DTU 65.14. Il s’agit donc d’une solution basse température.

Les avantages d’un chauffage par le sol

L’un des principaux avantages du chauffage au sol reste sa capacité à pouvoir concilier économies d’énergie et confort thermique. 

1. Économies d'énergie : Le chauffage par le sol permet généralement des économies d'énergie d'environ 15% par rapport aux systèmes de chauffage traditionnels. Cette efficacité énergétique s'explique par la capacité du plancher chauffant à produire une chaleur homogène par rayonnement, nécessitant ainsi moins d'énergie pour maintenir une température confortable dans la pièce.
2. Utilisation d'énergies renouvelables : Lorsqu'il est associé à un système hydraulique et à des sources d'énergie renouvelables telles que les pompes à chaleur ou les chaudières alimentées par des combustibles renouvelables, le chauffage par le sol peut bénéficier d'aides financières et de crédits d'impôt, encouragés par les politiques de transition énergétique.
3. Confort thermique : La chaleur uniforme émise par le plancher chauffant crée un environnement confortable dans la pièce. Contrairement aux radiateurs qui chauffent principalement l'air ambiant, le chauffage par le sol offre un confort thermique à des températures légèrement inférieures, généralement autour de 18°C, ce qui permet une sensation de chaleur plus agréable.
4. Gain esthétique et d'espace : L'absence de radiateurs sur les murs libère de l'espace et offre une esthétique épurée aux pièces. Ce gain d'espace peut représenter entre 7 et 8% de surface habitable supplémentaire, ce qui est particulièrement avantageux dans les espaces restreints.
5. Confort allergénique : Le chauffage par le sol réduit la circulation de l'air dans la pièce, ce qui limite la suspension des poussières et des allergènes. Cela contribue à améliorer le confort des personnes souffrant d'allergies respiratoires en réduisant les irritants présents dans l'air intérieur.

Fonctionnement et mise en œuvre d’un plancher chauffant à eau chaude

L'installation d'un plancher chauffant hydraulique représente un investissement initial plus élevé par rapport à un plancher chauffant électrique, avec un coût moyen situé entre 70 et 110€ par mètre carré installé. Cependant, cette solution se révèle être plus rentable sur le long terme grâce à ses économies d'énergie.

Ce système de chauffage est généralement connecté à une installation de chauffage central ou à une pompe à chaleur. Il est composé de tubes en matériau résistant, tels que le polyéthylène réticulé (PER), disposés en circuit fermé dans une chape ou une dalle en béton. Une fois installés, ces tubes sont recouverts d'un revêtement de sol.

Lors du choix du revêtement de sol pour un plancher chauffant hydraulique, il est essentiel de privilégier des matériaux dotés d'une bonne conductivité thermique, afin de maximiser l'efficacité du système de chauffage. Certains revêtements, tels que le parquet flottant ou les moquettes épaisses, ont une conductivité thermique trop faible et peuvent réduire l'efficacité du chauffage par le sol.

Parmi les options de revêtement de sol adaptées au chauffage par le sol hydraulique, on trouve :

1. Pierre naturelle : La pierre naturelle, telle que le granite, le marbre ou le travertin, est un choix populaire pour les planchers chauffants en raison de sa haute conductivité thermique. Elle permet une excellente diffusion de la chaleur et offre une sensation de chaleur agréable sous les pieds. De plus, la pierre naturelle est disponible dans une grande variété de couleurs et de textures, ce qui permet de créer des designs uniques et personnalisés pour tout type d'espace.
2. Carrelage : Le carrelage est l'une des options les plus couramment utilisées pour les planchers chauffants. Il est disponible dans une large gamme de styles, de tailles, de motifs et de finitions, ce qui en fait une solution polyvalente pour tout type de décor intérieur. En raison de sa conductivité thermique élevée, le carrelage permet une distribution uniforme de la chaleur dans la pièce, assurant ainsi un confort thermique optimal.
3. Marbre : Le marbre est un matériau luxueux qui présente une conductivité thermique exceptionnelle, ce qui en fait un choix idéal pour les planchers chauffants. En plus de sa capacité à retenir la chaleur, le marbre offre une esthétique élégante et intemporelle qui ajoute une touche de sophistication à tout espace. Disponible dans une variété de couleurs et de motifs, le marbre peut être utilisé pour créer des designs uniques et personnalisés qui correspondent aux préférences individuelles de décoration.
4. Pierre reconstituée : La pierre reconstituée est une alternative moins coûteuse à la pierre naturelle, offrant des propriétés thermiques similaires et une grande durabilité. Fabriquée à partir de matériaux composites, la pierre reconstituée est disponible dans une variété de finitions et de couleurs qui imitent fidèlement l'apparence de la pierre naturelle. Elle constitue donc une option attrayante pour les propriétaires recherchant un aspect haut de gamme à un prix plus abordable.
5. Grès cérame : Le grès cérame est réputé pour sa résistance, sa durabilité et sa conductivité thermique élevée, ce qui en fait un choix idéal pour les planchers chauffants. Disponible dans une large gamme de finitions et de motifs, le grès cérame peut imiter l'apparence du bois, de la pierre ou d'autres matériaux naturels, offrant ainsi une grande polyvalence en termes de design. De plus, sa facilité d'entretien en fait une option pratique pour les espaces à fort trafic.
6. Terre cuite : La terre cuite est un matériau traditionnellement utilisé pour les planchers chauffants en raison de sa capacité à retenir la chaleur. Avec son aspect rustique et naturel, la terre cuite apporte une touche chaleureuse et authentique à tout espace. Disponible dans une variété de teintes chaudes et de finitions, la terre cuite convient à une gamme de styles de décoration, des designs traditionnels aux intérieurs plus contemporains.
7. Parquet (moins de 15 mm d'épaisseur) : Certains types de parquet mince, tels que le parquet flottant ou le parquet contrecollé, sont adaptés aux planchers chauffants. Il est essentiel de choisir un parquet spécialement conçu pour une utilisation avec un chauffage par le sol, avec une épaisseur maximale de 15 mm pour assurer une bonne transmission de la chaleur. Le parquet offre une esthétique chaleureuse et naturelle, ainsi qu'une sensation de confort sous les pieds. Cependant, il est important de noter que tous les types de parquet ne conviennent pas aux planchers chauffants, et il est recommandé de consulter les spécifications du fabricant pour garantir une installation appropriée.

Le stratifié et les sols PVC ou vinyle restent également des alternatives possibles à condition de bien veiller à vérifier leur compatibilité avec ce type d’installation.

Les avantages des dispositifs hydrauliques sont nombreux. En offrant une répartition optimale de la chaleur, ils constituent un mode de chauffage économique. En outre, le fait qu’ils soient associés à une installation de chauffage central permet de combiner chauffage et eau chaude sanitaire. Par ailleurs, ils offrent la possibilité d’opter pour un système réversible qui assurera les besoins en climatisation de la pièce en été en faisant office de plancher rafraichissant.

Il est possible d’opter pour un circuit unique qui permet de chauffer l’ensemble des pièces de la maison ou de mettre en place plusieurs circuits indépendants permettant de réguler la température pièce par pièce.

Quelle installation de chauffage central pour un plancher chauffant à eau ?

Lorsqu'il s'agit de choisir une installation de chauffage central pour un plancher chauffant à eau, il existe plusieurs options disponibles, chacune offrant ses propres avantages en termes d'efficacité énergétique, de coût et de compatibilité avec les sources d'énergie renouvelables. Voici un aperçu des principales options disponibles :

1. Chaudière électrique : Les chaudières électriques sont une option populaire pour alimenter un plancher chauffant hydraulique. Elles sont généralement faciles à installer et offrent un contrôle précis de la température dans chaque pièce. Cependant, elles peuvent être plus coûteuses à utiliser que les autres options en raison du prix élevé de l'électricité.
2. Chaudière bois à hydroaccumulation : Les chaudières à bois à hydroaccumulation utilisent le bois comme source de combustible, ce qui en fait une option respectueuse de l'environnement. Elles sont particulièrement adaptées aux maisons situées dans des zones où le bois est abondant et peu coûteux. De plus, les chaudières à bois à hydroaccumulation peuvent être combinées avec des systèmes solaires thermiques pour une efficacité accrue.
3. Chaudière au gaz : Les chaudières au gaz sont une option courante pour le chauffage des planchers chauffants hydrauliques. Elles offrent une efficacité énergétique élevée et sont disponibles dans une gamme de tailles et de puissances pour répondre aux besoins de différentes tailles de maisons. De plus, le gaz naturel est souvent moins cher que l'électricité, ce qui peut en faire une option économique à long terme.
4. Chaudière au fioul : Les chaudières au fioul sont une autre option pour alimenter un plancher chauffant hydraulique. Elles sont souvent utilisées dans les zones où le gaz naturel n'est pas disponible. Cependant, le fioul est généralement plus cher que le gaz et peut avoir un impact plus important sur l'environnement en raison de ses émissions de gaz à effet de serre.
5. Pompe à chaleur aérothermique (PAC) : Les pompes à chaleur aérothermiques utilisent l'énergie présente dans l'air extérieur pour chauffer l'eau qui circule dans le plancher chauffant. Elles sont extrêmement efficaces et peuvent réduire considérablement les coûts de chauffage par rapport aux systèmes traditionnels. De plus, les PAC peuvent être utilisées pour le chauffage et le rafraîchissement, ce qui en fait une option polyvalente pour les maisons.
6. Pompe à chaleur géothermique : Les pompes à chaleur géothermiques utilisent la chaleur stockée dans le sol pour chauffer l'eau du plancher chauffant. Elles sont très efficaces et peuvent fournir une source de chaleur constante et stable toute l'année. Cependant, l'installation d'une pompe à chaleur géothermique peut être plus coûteuse que d'autres options en raison des travaux nécessaires pour installer les boucles de captage dans le sol.
7. Capteurs solaires : Les capteurs solaires thermiques peuvent être utilisés pour préchauffer l'eau avant qu'elle ne soit introduite dans le plancher chauffant. Cette solution permet de réduire la consommation d'énergie et de rendre le système plus écologique. Cependant, les capteurs solaires nécessitent une exposition adéquate au soleil et peuvent être plus coûteux à installer que d'autres options.

Afin de favoriser les économies d’énergie, on préférera les chaudières à condensation, en raison de leur rendement élevé, ou à micro-cogénération qui permettent de produire à la fois chaleur et électricité. Un système à la fois performant, rentable et durable. Il est également possible de coupler plusieurs sources d’énergie comme une chaudière et une pompe à chaleur, en particulier dans le cas d’un plancher chauffant réversible. L’installation peut également être complétée par des panneaux photovoltaïques pour un meilleur rendement.

Le plancher solaire direct (PSD)

Le plancher solaire direct est un dispositif hydraulique basé sur l’énergie solaire. L’eau chauffée par les panneaux solaires installés sur le toit de la construction circule ensuite directement au sein des tubes situés dans le sol ou va rejoindre un ballon pour la préparation de l’eau chaude sanitaire. La chaleur solaire captée et accumulée durant la journée est ainsi restituée durant la journée et la nuit. L'avantage principal du PSD réside dans sa simplicité d'utilisation et d'installation. Contrairement à d'autres systèmes solaires, il ne nécessite ni échangeur de chaleur ni dispositif de stockage supplémentaire. De plus, il offre un confort thermique optimal en diffusant une chaleur homogène dans toute la pièce. Cependant, il convient de noter que le PSD ne peut couvrir que partiellement les besoins en chauffage d'un bâtiment, généralement entre 50 à 60%. Par conséquent, il est recommandé de le combiner avec une autre source d'énergie pour garantir une couverture complète.

Le PSD est largement utilisé en France, tant dans les nouveaux projets de construction que dans les rénovations importantes. Il offre un potentiel d'économie d'énergie significatif, pouvant atteindre entre 40 et 60%. Cette solution s'avère ainsi non seulement écologique, mais aussi économique sur le long terme, grâce à la réduction des coûts de chauffage et à l'utilisation durable de l'énergie solaire.

Fonctionnement

Un plancher chauffant électrique se compose d’un câble chauffant relié à une alimentation secteur par liaison froide. Montés sur trame ou en couronne, les câbles chauffants sont fixés sur un isolant et recouverts par une chape qui va jouer le rôle de conducteur. L’isolant thermique permet d’éviter toute déperdition de chaleur par le bas. L’ensemble est ensuite recouvert d’un revêtement de sol adapté. Une bande située au niveau de la périphérie de la pièce et de la plaque de sol permet d’isoler l’ensemble, de désolidariser les câbles chauffants de leur support et de diriger l’orientation du flux de chaleur.

Comme dans le cas d’une installation hydraulique, la température au sol restera limitée à 28°C. Le dimensionnement de l’installation devra donc tenir compte, à la fois, de cette limitation réglementaire et du confort thermique souhaité. L’installation est ensuite complétée par un thermostat permettant de réguler la température pièce par pièce.

Si la plupart des planchers chauffants électriques fonctionnent par rayonnement, il existe également des systèmes par accumulation. Destinée aux zones géographiques au climat rigoureux, cette solution mixte combine le chauffage au sol avec d’autres émetteurs d’appoints tels que des radiateurs, des plinthes chauffantes ou encore un plafond chauffant et joue sur l’inertie de la chape béton pour améliorer l’efficacité énergétique du système. La chaleur est stockée durant la nuit pendant les heures creuses et restituée le jour.

Avantages                               

Le plancher chauffant électrique se distingue par sa simplicité d'installation et son faible besoin en entretien, ce qui en fait une option très prisée, surtout lors de projets de rénovation où la facilité de mise en œuvre est essentielle. Contrairement aux systèmes hydrauliques qui nécessitent des contrôles réguliers, le plancher chauffant électrique demande peu ou pas d'entretien, ce qui représente un avantage significatif en termes de coûts et de commodité pour les propriétaires.

• Simplicité d'installation et faible entretien : Le plancher chauffant électrique se distingue par sa facilité d'installation et son besoin réduit en entretien, ce qui en fait une option attrayante pour les projets de rénovation où la commodité est primordiale.
• Compatibilité avec divers revêtements de sol : Il est compatible avec une large gamme de revêtements de sol, y compris la moquette et le parquet, offrant ainsi une flexibilité accrue en matière de design intérieur et de personnalisation.
• Coût abordable : Avec un prix moyen situé entre 40 et 50€ par mètre carré installé, le plancher chauffant électrique est une option économique, notamment pour les propriétaires soucieux de leur budget.
• Option écologique : Lorsqu'il est alimenté par de l'électricité issue de sources renouvelables, telles que le solaire ou l'éolien, il peut être une option plus respectueuse de l'environnement, permettant ainsi de réduire l'empreinte carbone de la maison.
• Confort thermique optimal : En fournissant une chaleur uniforme et constante, le plancher chauffant électrique offre un confort thermique optimal dans toute la maison, améliorant ainsi le bien-être des occupants.